机电一体化系统中传感器与检测技术的应用

摘要：随着科学技术发展，机电一体化生产技术，得到了广泛的应用。但是，对于很多未接触该技术系统的人，或会认为机电一体化，仅是一种技术模式。因此，本文从理论层面出发，深刻剖析机电一体化构成中，传感器和检测技术的应用。希望能够帮助相关工作者，更加客观的认识机电一体化，同时也对传感器和检测技术的发展趋势有所掌握。进而在生产领域获得更多发展机遇。

关键词：机电一体化；传感器；检测技术

中图分类号：TH-39 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2016）012-000-01

机电一体化是一种整合型技术，需要很多环节组成。意味着在微电子、传感器等技术发展同时，机电一体化也能够获得长足进步。而在具体分析机电一体化关键技术前，应首先明确其组成结构，以消除一些人的误区。机电一体化是指将不同重要机电工作环节整合，以微型处理器和主机为操控中心，有序协调各环节工作。因此，其很多情况下会被称为机电一体化系统，由此完善的覆盖相关理念。但是，并不能由此忽视其他环节重要性。如开发者创造出完美控制中枢，在传感器无法传输情况下，仍旧无法帮助生产者提升效率。

一、传感器是机电一体化系统的关键技术

1.传感器在测量模块的应用

传感器是一种检测装置名称，也是当前数字化管理中，最常使用的传输、存储、处理、记录设备。在机电一体化系统，传感器便是控制中枢与各环节桥梁，主要实现两方面工作：第一，执行控制中枢请求指令。传感器在接收指令后，将其转化为非传输数据语言，进行分析和内容调配，再将结果转变为数据传输模式，传输到所要支配的环节；第二，负责将环节动态传递给控制中枢，以保证各环节有序进行。而在传输前传感器需要接受信息，并根据SNMP协议进行处理、转化。由此可以发现，传感器本身便是由复杂结构所构成的电子器械。其中主要包括检测、传输和处理三个大层面，每个层面还会根据工作需求，配置不同元件。也可以从另一个方面来理解，将传感器比喻为人的头部，“大脑”负责处理数据，“眼睛”、“鼻子”、“耳朵”负责收集数据，“嘴”负责将数据传输出去，进而由人的“大脑”实现对其他人的支配或汇报。

2.传感器的种类

传感器种类的划分，主要根据功能差异性实现。机电一体化应用环境不同，需求操作的环节不同，均会对传感器的功能造成影响。不过，在管理需求下，必须对传感器分类，以避免一些问题的发生。根据其工作环境，可大体分为两个宽泛层面：第一，基于内部管理的传感器。传感器的工作内容中，部分包括对内部管理，例如检测、收集信息等。同时，虽然任何类型传感器都会有数据处理能力。但是，针对内部数据处理和转化的算法，较比于接收转化有这一定差异。因此，内部数据处理传感器，也应列入到此类中；第二，基于外部环境的传感器。顾名思义，主要工作是针对接收数据信息。可以将此类传感器理解为控制中枢的“执行者”，用于获取控制中枢指令，并转化为工作环节可控指令。而除了从工作环境上进行分类，也可通过接触形式分类，例如触碰式、压觉、温觉、声觉等。

二、机电一体化中传感器与检测技术的运用

从上文叙述可以得知，机电一体化系统主要工作内容，在于设置指令、传输指令和完成指令三个方面。其中，传感器便是负责传输指令的唯一环节。不过，机电一体化仍旧存在局限性，会因为特殊形式或环境出现，导致数据传输的问题。因此，笔者选择几点较具代表意义领域，试谈传感器与检测技术的运用。

1.有“感觉”的机器人

机电一体化发展过程中，出现了不同倾向。一些工业领域逐渐采取标准化作业，对于可控管理系统需求开始降低，转而将投入更多放在智能化、自动化生产领域上。例如工业机械人生产技术，便是在机电一体化基础上，所创造的新型生产技术。其主要特性在于规律性、高精度工作方式，可以更有效提升工业生产效率。不过，该工作方式无疑对传感器提出更高要求。适合的传感器，必须准确的控制机器人各个部位，其中包括关节移动，力量控制等方面，只有传感器传达数据保证准确性、高效性，才能够让机器人实现理想工作状态。对此，必须采用接触式传感器，以确保不会出现数据丢失状况，例如压觉传感器等。

2.传感器在自动化机床的应用

自动化机床也是机电一体化的衍生领域。其特性在于完全自动化的操作所有生产内容。然而，自动化控制则需要传感器，将准确工作指令，按照规范逻辑和实效，传达各个生产环节。若出现问题，便需要人工调节，才能够持续生产。举例来看，较为著名的CNC机床，便是借助传感器检测控制，减少人工生产控制需求，极大节约人力成本，同时也使生产效率有了显著提升；再如，切割工业领域，特别是采用金刚石切割机床，必须要借助传感器准确传达切割角度、压力等数值，进而确保切割成果达成预期。

3.传感器的扩大渗透

随着传感器的发展，其检测技术将不仅应用在机电一体化生产领域。从现状来看，很多工业产品已然达到了“对传感器产生需求”的水准，例如近年来Apple、Google等企业研发的无人驾驶汽车，必须依靠精准传感器才能够实现。而在传统汽车领域，传感器对于驾驶便捷性以及安全性，也会产生较大促进作用。

三、总结

本文主要为透过机电一体化系统，对传感器功能、变化、发展及未来需求，进行一定程度的阐述。进而有效的帮助读者，客观认识机电一体化组成，以及传感器在工业生产中所实现的作用。因此，也希望本文研究，能够为应用领和研发领域，提供一些思路启发。

参考文献：

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作者简介：起红忠（1993-），男，彝族，云南楚雄人，本科，研究方向：机械设计制造及其自动化（机电一体化方向）。